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廣東系統推進耕地修復和中低產田改造糧食有望增產7%

商洛在線
2022-08-04 15:37:29
來源：南方日報

同一片土地上，一壟玉米茁壯成長，另一壟玉米卻矮小萎蔫，土壤改良實驗取得明顯的對比數據，這讓廣東省現代農業產業技術體系創新團隊崗位專家劉忠珍和團隊成員十分驚喜。

劉忠珍團隊在粵北取得的成果，折射出土壤質量對糧食安全的重要作用;加大中低產田改造力度，提升耕地地力等級等工作也被寫入中央一號文件。廣東耕地面積不足，復耕復種率高，為應對由此帶來的潛在風險，2020年以來，廣東出臺一系列舉措為土壤“把脈問診”。兩年多來，多地土壤酸堿度等重要指標的改善，標志著廣東在耕地保護和質量提升方面取得階段性進展。

多名專家表示，通過系統性提升耕地質量，廣東在播種面積不變的情況下，糧食有望增產7%。值得注意的是，土壤改良的成本問題近年來也迎來解決曙光，“既能種糧，又能掙錢，還能保護耕地”的三贏局面正在廣東逐漸成形。

治“廢土”

土壤酸化是南方地區普遍存在的耕地質量問題。酸化土壤影響作物產量，嚴重酸化的土壤如同廢土，寸草不生。在土壤pH值僅為3.6的試驗田塊上，廣東專家摸索出一套綜合治酸方法，為全國提供了可行的解決方案。

7月上旬，全國農田建設相關高素質農民培育活動在江門臺山啟動，現場舉辦了酸化耕地治理培訓班，共吸引1萬余人線上線下參與學習。省農科院資源環境研究所(下稱“資環所”)專家、省農業農村廳輪作休耕省級技術指導組成員張木介紹，土壤酸化治理培訓之所以選在江門“開講”，是因為廣東是南方地區土壤酸化較為典型的省份，pH值低于5.5的酸化土壤占全省耕地的56%以上。而全省耕地中，又以臺山沖婁鎮的土壤酸化情況最為嚴重。

“2020年我們在試驗地塊測量酸堿度時，得到的pH值為3.6，幾乎就是廢土。”張木回憶道。當土壤pH值低于5.5時，作物就會出現不同程度的減產;pH值在4.3左右時，作物基本無法生長;pH值低于4的土地，連野草都長不出來。

為何臺山會出現酸化如此嚴重的土壤?資環所所長顧文杰分析，廣東高溫多雨的氣候本身就較易形成酸性土壤，臺山的土壤天然含硫，產酸更是最為嚴重。“若高強度利用土地，偏施濫施化肥，酸化還會更加劇烈。”顧文杰說。

臺山試驗地塊的土壤具備酸化的絕大多數前提條件，這為探索酸性土壤治理提供了非常好的樣本。如能“攻下”這種反酸田，全國的土壤酸化問題就有望迎刃而解。

2020年起，資環所學科指導專家唐拴虎和張木團隊在該地塊上開展了一系列實驗，從最傳統的撒石灰到最先進的改良劑，團隊全部試了一遍，并最終得出了酸化土壤治理的一套綜合方案。

該方案分為“降—阻—控”三步：先投放堿性物料“降酸”，再通過增施有機肥等方式“阻酸”，以科學配方施用化肥等方式“控酸”。多管齊下，沖婁鎮的土壤環境大為改善，原本顆粒無收的“廢土”上，現在畝產已達380公斤。

此外，由于各地的土壤情況、農業生產習慣特點等都不完全相同，張木還“定制”了不同的治酸方案。“比如，粵西地區種糧面積大，我們就推廣雙季稻‘秸稈還田+改良劑’改酸作為主要技術;粵北則應用三熟制下‘秸稈/綠肥還田+改良劑’生態改酸模式;在珠三角、粵東地區，三熟制下‘有機替代+改良劑’培肥改酸模式則更為適合。”張木說。

2020年，省農業農村廳印發的耕地保護與質量提升項目實施方案提出，到2025年，項目區退化耕地質量等級提升0.5，土壤pH值平均增加0.5個單位。2021年底晚稻收割后的數據顯示，10個試點縣的土壤pH值提高了約0.3，順利完成了階段性任務，廣東的土壤酸化治理技術模式也被評為2021年度全國優秀模式，資環所也憑借土壤酸化治理技術兩次獲得國家科技進步二等獎。

解“毒土”

廢棄的礦場等地的土壤常受到重金屬“毒害”，要安全利用土地費時費力。近年來，多個科研團隊提出不同方案為土壤“解毒”，一片片赤地逐漸復綠的同時，多種土壤“補劑”也發揮出意想不到的效果。

南方地區土壤酸化不僅直接造成作物減產，酸性土壤中的有毒物質也更為活躍，鎘、鉛、汞等重金屬更容易被作物吸收，最終流向餐桌。“而根據2014年發布的全國土壤污染狀況調查公報，全國耕地土壤污染物點位超標率達19.4%，主要污染物正是這些重金屬。”廣東省現代農業產業共性關鍵技術研發創新團隊重金屬污染農田安全利用崗位專家李義純介紹。

重金屬一旦進入土壤便很難分離。在粵北一些地區，農戶曾嘗試通過改種花卉、加裝光伏板等方式實現土地的安全利用，但這使得廣東的種糧面積進一步受限;另一種思路是施用土壤鈍化劑，讓重金屬“安靜”下來，不被作物吸收。“但鈍化劑價格昂貴，農民使用積極性不高。”李義純說。

如何便宜高效地解決土壤重金屬問題?多個團隊提出了不同的方案。

能否將鈍化劑兼具肥料的功能，既控重金屬又保產量?循著這一思路，李義純及團隊研發出3種功能性肥料。在重金屬污染稻田應用示范面積超過1萬畝。每種配方的生產成本在600元/畝，水稻增產約5%。“施用鈍化劑的成本低于1100元/畝時，農民可獲得較好收益，功能性肥料則可以進一步打開利潤空間。”李義純說。

劉忠珍團隊則使用生物炭技術治理土地重金屬問題，相關方案已在粵北試點地區取得成功。“生物炭材料具有碳元素含量高、疏松多孔、吸附能力強等特性。將生物炭投放至農田中，可有效鈍化重金屬，改善土壤結構和理化性質，同時增加土壤碳儲量。”劉忠珍說。

劉忠珍向筆者展示了近年來的工作成果：在一片被礦場尾砂污染的土地上，研究人員將黑色粉末狀的生物炭和其他改良劑材料一起撒進土壤中，半年之后，原本的不毛之地上已覆蓋了一層草本植物和灌木，形成了郁郁蔥蔥的植被景觀。“多次實驗結果超出預期，說明生物炭還有避免土壤板結、激活土壤養分、改善微生物生境等其他潛在特性，未來團隊會進一步加強研究。”劉忠珍說。

針對全省不同情況的耕地，中國農業科學院、省農科院等機構正陸續開展公益性土壤檢測服務。“多年實踐中，我們已總結了評價土壤質量的指標體系，目前正在梳理土壤健康診斷的標準流程。隨著未來‘土壤醫院’開始運行，通過對農田進行健康診斷，土壤修復與改良的方案也會更加精準，為種植業創造更多價值。”劉忠珍說。

救“死土”

解決耕地質量問題，也是在解決土地撂荒問題。近年來，廣東專家攻關中低產田改造，270萬畝冷浸田從無人愿種的“死土”變成出產良米的沃土。眼下，農戶、企業更在探索冷浸田“漁稻共生”，每畝收益可能超過1萬元。

在惠州、清遠、梅州等地，有約270萬畝冷浸田。冷浸田是一種典型的中低產田，常出現在山腳、水庫下游等易積水的地方。由于長期被冷水浸泡，冷浸田中幾乎沒有微生物幫助植物“消化”能量，土壤也被泡得又散又稀。業內形象地將冷浸田稱為“死土”，下大力氣治理也難有起色，因此不少農戶寧愿撂荒棄耕。

如何改良“死土”成了資環所學科指導專家徐培智的主要研究課題。徐培智和團隊10年中走遍了全省270余萬畝冷浸田，并有了收獲：草莖點霉、草酸青霉兩種真菌因具有耐冷特性而在冷浸田中成為優勢種群。以嗜冷微生物為基礎，徐培智和團隊研發了幫助嗜冷微生物繁衍的生物稻糠活化土壤養分，配合有效排水，氮肥前移，消減鐵、硫等還原離子等技術措施，使“沉睡”在冷浸田中的養分能夠被作物有效吸收利用，該技術獲得了廣東省科學技術獎二等獎。

“死土”的重新激活，在廣東更產生了意外驚喜：因“不好種”而被長期擱置的冷浸田反而因沒有污染等問題，生態環境優越，地下泉水的浸潤則使田塊適合種植有機優質稻，平均每畝新增效益超過200元，可觀的利潤受到惠州、梅州、清遠等多地種植戶和合作社的青睞。該技術目前已在全省范圍迅速推廣，并連續多年列入廣東省主推農業技術。“此外，以往冷浸田種得少污染少，加上常有山泉水浸泡，還適合配合牛蛙等的飼養發展‘漁稻共生’項目，項目在試點地區開展后，收益有望達到1萬元/畝。”徐培智說。

“質量好、效益高、農民賺錢又省心的土地，是不太可能撂荒的。”顧文杰總結道。為此，全省多個研究機構目前正著力探索既改良耕地品質，又提高種植效益方案。比如，針對糧食作物利潤小，農戶不愿多施有機肥的問題，省農科院多個研究所合作推廣“稻—稻—薯”“稻—稻—菜”等輪作模式，在種植高價值作物時施有機肥、土壤調理劑改良耕地。

“夏糧、秋糧收獲后，秸稈還田可為冬種經濟作物提供養分;種植經濟作物時施有機肥、土壤調理劑，作物品質更好產量更高，農戶更賺錢;來年春耕時，施過有機肥的土壤不板結，養分足，又節省化肥使用量，避免酸化、面源污染等問題。”顧文杰說。(記者邵一弘通訊員馬靜陳晴實習生洪尚澤)

標簽：提升耕地質量土壤酸化廣東省農科院生物炭材料

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